研究目的
研究采用卤素灯加热的旋涂沉积过程中衬底温度对光电应用中LiNbO3薄膜结构和形貌特性的影响。
研究成果
研究表明，衬底温度显著影响LiNbO3薄膜的结构和形貌特性，约100°C的最佳温度能获得最佳薄膜质量（包括减小晶粒尺寸并增加表面粗糙度）。该薄膜因高折射率在光波导应用方面展现出潜力。未来研究可聚焦更广温度范围及其他沉积参数以提升薄膜性能。
研究不足
该研究仅限于特定范围的基底温度（60-120°C）和退火条件；超过140°C的高温会导致性能恶化。该方法可能无法扩展至工业应用，可进一步探索灯强度或沉积速度等参数的优化。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用改进的旋涂法结合卤素灯加热，在硅衬底上沉积LiNbO3薄膜并进行退火处理。其原理是通过控制衬底温度来优化薄膜质量。
2：样品选择与数据来源：
原材料包括五氧化二铌（99.99%超高纯）和碳酸锂（99.99%超高纯），溶解于柠檬酸和乙二醇中，摩尔比为1:1。以单晶硅片作为衬底。
3：99%超高纯）和碳酸锂（99%超高纯），溶解于柠檬酸和乙二醇中，摩尔比为
3. 实验设备与材料清单：卤素灯（220 V，650 W）、旋涂仪、高分辨率X射线衍射仪（荷兰PANalytical公司）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、光学扫描反射仪。
4：实验设备与材料清单：
4. 实验步骤与操作流程：将原材料在90°C下溶于柠檬酸和乙二醇中，搅拌48小时制备前驱体溶液。溶液以3000 rpm转速旋涂于硅片上30秒。使用卤素灯将衬底加热至60°C至120°C。薄膜在120°C下干燥2分钟，并在氧气和空气氛围中500°C退火2小时。通过XRD、SEM、AFM和光学反射仪进行表征。
5：实验步骤与操作流程：
5. 数据分析方法：通过XRD图谱分析晶体结构和晶格参数，利用Scherrer公式计算晶粒尺寸。AFM和SEM图像用于分析晶粒尺寸和表面粗糙度等形貌特性。光学反射仪测量薄膜厚度。
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获取完整内容-
X-ray Diffraction System
High-resolution
PANalytical Company
Used to characterize the structural properties of the deposited LiNbO3 thin films, including crystal structure and lattice parameters.
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Halogen Lamp
220 V, 650 W
Used to heat the substrate during the spin coating deposition process to maintain temperatures between 60°C and 120°C.
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Scanning Electron Microscope
Used to analyze the morphological properties of the films, such as surface topography and grain structure.
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Atomic Force Microscopy
Used to measure surface roughness and grain size of the LiNbO3 nanostructures.
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Optical Scanning Reflectometer
Used to measure the thickness of the prepared LiNbO3 thin films.
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